Alumínio EN AW-1200: Composição, Propriedades, Guia de Têmpera e Aplicações

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Visão Abrangente

EN AW-1200 faz parte da série 1xxx de ligas de alumínio forjado, representando alumínio comercialmente puro com teor mínimo de alumínio tipicamente em torno de 99,0%. A família 1xxx é caracterizada por um conteúdo muito baixo de elementos de liga e é classificada como não tratável termicamente; a resistência mecânica é obtida principalmente por endurecimento por deformação (encruamento) e não por endurecimento por precipitação.

Os principais elementos de liga e impurezas no EN AW-1200 incluem ferro e silício como os principais residuais, com níveis traço de cobre, manganês, magnésio, zinco, cromo e titânio. Estes elementos menores influenciam a conformabilidade, condutividade e estrutura do grão, mas não criam fases de fortalecimento significativas, como ocorre em sistemas ligados.

As características chave do EN AW-1200 são excelente condutividade elétrica e térmica, muito boa resistência à corrosão em muitos ambientes, ductilidade e conformabilidade excepcionais no estado recozido e excelente soldabilidade. Sua resistência mecânica é baixa em relação aos graus de alumínio ligados, mas sua maleabilidade e alta trabalhabilidade o tornam útil onde conformação, condutividade ou união são os principais requisitos de projeto.

Indústrias típicas que utilizam EN AW-1200 incluem elétrica e eletrônica (barras coletoras, lâminas, conectores), equipamentos para processos químicos, componentes arquitetônicos, embalagens e folhas finas, além de alguns componentes de transporte onde resistência à corrosão e conformabilidade têm prioridade sobre alta resistência. Engenheiros escolhem EN AW-1200 quando a alta condutividade, superior conformabilidade, baixo custo e fabricação simples são prioridades acima da resistência mecânica máxima.

Variantes de Têmpera

Têmpera Nível de Resistência Alongamento Conformabilidade Soldabilidade Observações
O Baixa Alta Excelente Excelente Recozido total, ductilidade e condutividade máximas
H12 Baixa–Média Média Muito Boa Excelente Endurecimento parcial por deformação, mantém boa conformabilidade
H14 Média Média Boa Excelente Têmpera comercial comum meio endurecida para resistência moderada
H16 Média–Alta Menor Regular Excelente Têmpera para resistência maior com ductilidade reduzida
H18 Alta Baixa Limitada Excelente Fortemente endurecida por deformação, capacidade de conformação limitada
H22 Baixa–Média Média Muito Boa Excelente Estabilizada por tratamento térmico após trabalho a frio
H24 Média Média Boa Excelente Endurecida por deformação e parcialmente recozida para estabilizar propriedades
H26 Média–Alta Menor Regular Excelente Maior resistência por meio de maior trabalho a frio
H111 Baixa–Média Boa Muito Boa Excelente Levemente trabalho a frio com propriedades controladas

A têmpera do EN AW-1200 controla a resistência principalmente pelo grau de trabalho a frio aplicado durante o processamento. Material recozido (O) oferece a melhor ductilidade e maior condutividade, enquanto as têmperas da série H trocam ductilidade e conformabilidade por aumento de resistência à tração e escoamento através do endurecimento por deformação.

A soldabilidade permanece excelente em todas as têmperas porque a liga é essencialmente alumínio puro, mas a reversibilidade do trabalho a frio e o amolecimento local em torno das zonas afetadas pelo calor da solda devem ser considerados ao selecionar uma têmpera para componentes conformados ou submetidos a carga.

Composição Química

Elemento Faixa % Observações
Al Balanceamento (~99,0) Elemento principal; restante após impurezas.
Si ≤ 0,30 (níveis traço típicos 0,03–0,15) Resíduo da produção; pode melhorar ligeiramente a fluidez.
Fe ≤ 0,60 (típico 0,20–0,50) Principal elemento residual; afeta modestamente a estrutura do grão e resistência.
Mn ≤ 0,05 Muito baixo; efeito de fortalecimento negligenciável nestes níveis.
Mg ≤ 0,03 Mínimo, não provoca envelhecimento nesta liga.
Cu ≤ 0,05 Baixos níveis; pode reduzir ligeiramente a resistência à corrosão se presente.
Zn ≤ 0,05 Traço apenas; efeito de fortalecimento negligenciável.
Cr ≤ 0,05 Traço, pode influenciar a estabilidade do grão no processamento.
Ti ≤ 0,03 Frequentemente usado como refinador de grão; presente em quantidades traço.
Outros ≤ 0,15 total Inclui outros resíduos como Ni, V, Sn, etc.

O desempenho do EN AW-1200 é dominado pelo alto teor de alumínio; os elementos de impurezas listados são controlados em máximos baixos para que a condutividade elétrica e térmica permaneça alta e a ductilidade seja preservada. Adições traço ou resíduos influenciam a recristalização, tamanho do grão e acabamento superficial durante laminação e conformação, mas não produzem o comportamento de endurecimento por precipitação observado nas ligas séries 2xxx–7xxx.

Propriedades Mecânicas

EN AW-1200 apresenta comportamento à tração característico do alumínio comercialmente puro: resistência à tração relativamente baixa com alongamento acentuado até a fratura na condição recozida e aumento previsível da resistência com trabalho a frio. O limite de escoamento é baixo na condição O, mas aumenta substancialmente e de forma controlável com as têmperas H, permitindo que projetistas ajustem as propriedades via deformação a frio. O alongamento é excelente na têmpera O (frequentemente acima de 20–30%, dependendo da bitola) e diminui conforme o encruamento aumenta.

A dureza no EN AW-1200 é baixa em comparação com séries de ligas; valores típicos de dureza Brinell situam-se na faixa baixa dos 20 HB no material recozido e aumentam modestamente com as têmperas H. O desempenho à fadiga é aceitável para muitas aplicações cíclicas, mas inferior ao dos alumínios endurecidos por deformação ou ligados; a resistência à fadiga melhora com o trabalho a frio, mas é limitada pela ausência de endurecimento por precipitação. Espessura e bitola influenciam os valores mecânicos: bitolas mais finas frequentemente apresentam resistência aparente maior devido ao trabalho a frio induzido no processamento e camadas endurecidas superficiais.

Propriedade O/Recozido Têmpera Chave (ex.: H14) Observações
Resistência à Tração ~60–110 MPa ~110–160 MPa Valores variam com espessura e têmpera exata; têmperas H aproximadamente dobram resistência comparado ao O.
Limite de Escoamento ~25–60 MPa ~70–120 MPa Limite de escoamento aumenta com trabalho a frio; valores em O são muito baixos.
Alongamento ~25–40% ~8–20% Alta ductilidade no O; reduzida progressivamente pelo encruamento.
Dureza ~15–30 HB ~30–45 HB Dureza geral baixa; aumenta com grau de trabalho a frio.

Propriedades Físicas

Propriedade Valor Observações
Densidade 2,71 g/cm³ Padrão para alumínio; útil para cálculos de massa e rigidez.
Faixa de Fusão ~650–660 °C Fusão em fase única próxima ao ponto do alumínio puro.
Condutividade Térmica ~220–240 W/m·K (a 20 °C) Muito alta, próxima do alumínio puro; excelente para aplicações de dissipação de calor.
Condutividade Elétrica ~55–63 % IACS Alta condutividade elétrica torna a liga adequada para condutores e barras coletoras.
Calor Específico ~0,90 kJ/kg·K (0,214 kcal/kg·°C) Boa capacidade térmica útil em projetos térmicos.
Coeficiente de Dilatação Térmica ~23–24 µm/m·K (20–100 °C) Dilatação típica do alumínio; deve ser considerada em montagens.

As propriedades físicas do EN AW-1200 refletem sua composição quase pura e o tornam atraente para gestão térmica e aplicações elétricas. Projetistas que exploram condutividade ou estruturas leves beneficiam-se da combinação da liga entre baixa densidade, alta condutividade térmica/eléctrica e expansão térmica gerenciável.

Como a faixa de fusão e o comportamento de oxidação são os do alumínio quase puro, o processamento (ex.: brasagem, soldagem ou solda forte) segue a prática estabelecida para Al de alta pureza; fluxos corretos e preparação da superfície são críticos para juntas otimizadas.

Formas dos Produtos

Forma Espessura/Tamanho Típico Comportamento de Resistência Temperos Comuns Observações
Chapa 0,15 mm – 6 mm Resistência varia conforme tempero e redução a frio O, H12, H14, H24 Amplamente utilizada para revestimentos, folha e painéis arquitetônicos
Placa >6 mm – 30+ mm Menor fortalecimento por trabalho a frio em placas grossas O, H22 Seções mais espessas mantêm menor resistência, salvo se significativamente laminadas
Extrusão Perfis até grandes seções transversais Resistência depende do trabalho a frio subsequente O, H111, H14 Extrusões usadas em armações, barramentos e componentes arquitetônicos
Tubo Tubos de parede fina e espessa Propriedades mecânicas típicas semelhantes às chapas de tempero comparável O, H16, H18 Formados por laminação e soldagem ou produção sem costura
Barra/Verga Vários diâmetros Resistência afetada por trefilação/trabalho a frio O, H12, H14 Utilizadas para vergalhões condutores, fixadores e componentes usinados

Chapas e produtos de calibre fino são as formas mais comuns para EN AW-1200 devido à sua alta conformabilidade e condutividade. Placas e seções estruturais são usados quando resistência à corrosão ou facilidade de soldagem é requerida e as exigências de resistência são modestas. Extrusões e barras trefiladas podem ser fornecidas em temperos que preservam a conformabilidade ou que conferem resistência útil por encruamento para componentes montados.

As diferenças no processamento (reduções por laminação, recozimentos, resfriamento controlado) influenciam fortemente o acabamento superficial, a estrutura do grão e as propriedades direcionais. Especificar tempero, espessura e operações de conformação pretendidas antecipadamente garante que a usina forneça produto que atenda às necessidades de conformação e união com retrabalho mínimo a jusante.

Graus Equivalentes

Norma Grau Região Observações
AA 1200 Internacional / EUA Alumínio comercialmente puro laminado 1200; equivalente ao EN AW-1200.
EN AW 1200 Europa Designação padrão EN para a mesma liga laminada.
JIS Equivalentes A1200 / A1050 Japão JIS possui graus de alumínio puro similares; designação e composição exatas devem ser confirmadas.
GB/T 1A00 (ex.: série 1200) China Normas chinesas classificam alumínio comercialmente puro similar; verificar a especificação específica.

As designações equivalentes correspondem à mesma classe fundamental do material — alumínio comercialmente puro com limites de impurezas semelhantes —, mas normas regionais podem variar nos níveis máximos exatos de impurezas, requisitos de certificação e temperos disponíveis. Engenheiros devem verificar o número da chapa/placa da norma referida e os certificados de ensaios químicos e mecânicos do fornecedor ao substituir graus entre regiões.

Resistência à Corrosão

EN AW-1200 oferece excelente resistência à corrosão atmosférica devido à formação de uma película estável e protetora de óxido de alumínio. Na maioria das atmosferas rurais e urbanas, a liga tem bom desempenho, resistindo à corrosão uniforme e a muitos poluentes comuns.

Em ambientes marinhos e ricos em cloretos, ligas 1xxx mostram boa resistência à corrosão geral, porém são suscetíveis a corrosão localizada (ataques por pites) em condições estagnadas e altamente concentradas de cloretos. A ausência de cobre e outros elementos ativos de liga ajuda a reduzir a suscetibilidade à corrosão localizada em relação a algumas ligas das séries 2xxx ou 7xxx.

A fratura por corrosão sob tensão é incomum em graus de alumínio comercialmente puro como o EN AW-1200, pois não existem fases precipitadas que promovam SCC; no entanto, projetistas devem evitar tensões residuais de tração e acoplamentos galvânicos com metais mais nobres sem isolamento adequado. Interações galvânicas com aço inoxidável, cobre ou titânio colocam o EN AW-1200 como anódico e aceleram a corrosão se não isolado eletricamente.

Comparado às famílias de ligas: ligas 1xxx oferecem resistência superior à corrosão de metais puros e alta condutividade, séries 3xxx/5xxx fornecem força similar ou maior com boa resistência à corrosão, e ligas 6xxx/7xxx oferecem resistência mais alta, porém frequentemente com maior suscetibilidade a modos específicos de corrosão localizada.

Propriedades de Fabricação

Soldabilidade

EN AW-1200 solda facilmente com processos comuns de fusão como TIG e MIG/MAG, além de suportar brasagem e soldagem por resistência. Por ser basicamente alumínio puro, o risco de trincas a quente é mínimo, mas as soldas podem apresentar amolecimento nas regiões afetadas pelo calor (HAZ) e podem requerer tratamentos mecânicos ou térmicos pós-solda para estabilidade dimensional. Ligas de adição com maior teor (ex.: 4043, 5356) são usadas comumente para melhorar o desempenho mecânico da junta mantendo condutividade e resistência à corrosão aceitáveis.

Usinabilidade

A usinabilidade do EN AW-1200 é moderada a boa, porém inferior a algumas ligas de alumínio livre-corte, pois é relativamente dúctil e pegajoso na condição recozida. Ferramentas com geometria de corte positiva, pastilhas de carboneto afiadas e quebra-cavacos adequados são recomendadas para controlar cavacos longos e filamentares. Velocidades de corte mais altas com pequenas profundidades de corte e bom uso de refrigerante ou ar comprimido melhoram acabamento superficial e vida útil da ferramenta.

Conformabilidade

A conformabilidade é uma das principais vantagens do EN AW-1200; na condição O permite raios apertados, estampagem profunda, spinning e dobras complexas com baixa força de retorno. Raios mínimos de dobra dependem de tempero e espessura, mas normalmente são tão baixos quanto 1–2× a espessura para tempero O; temperos H exigem raios maiores e compensação cuidadosa de springback. Passagens sucessivas de conformação e recozimentos intermediários são práticas padrão para geometrias severas.

Comportamento ao Tratamento Térmico

EN AW-1200 não é tratável termicamente; não responde a tratamentos de solubilização e envelhecimento por precipitação como as ligas 2xxx–7xxx. Melhorias de resistência são obtidas por trabalho mecânico (laminação a frio, trefilação ou dobra) e subsequente estabilização natural.

Recozimento (amolecimento total para tempero O) é realizado pelo aquecimento típico entre 300–400 °C por tempos controlados seguido de resfriamento lento ou em forno, que restaura ductilidade e condutividade por recristalização. Transições de tempero na série H são conseguidas por combinações definidas de redução a frio com estabilização térmica opcional em baixa temperatura para ajustar propriedades mecânicas e controlar tensões residuais.

Desempenho em Alta Temperatura

EN AW-1200 apresenta perda progressiva de resistência em temperaturas elevadas porque o endurecimento por solução sólida é mínimo e não há mecanismo de envelhecimento. Para serviço estrutural contínuo, projetistas geralmente limitam a temperatura de operação para abaixo de aproximadamente 100–150 °C para evitar reduções mensuráveis no limite de escoamento e rigidez. Exposições de curto prazo a temperaturas mais altas são toleradas, porém causam amolecimento e possível crescimento de grão.

A oxidação do alumínio nas temperaturas de serviço forma uma película fina e protetora de alumina que reduz oxidação adicional, mas a formação de escamas em altas temperaturas não é preocupação nas temperaturas modestas típicas desta liga. Em peças soldadas, as regiões HAZ podem apresentar amolecimento local, e temperaturas elevadas prolongadas podem acelerar creep em seções finas sob cargas sustentadas.

Aplicações

Indústria Exemplo de Componente Razão para uso do EN AW-1200
Automotiva Revestimentos, escudos térmicos, acabamentos decorativos Excelente conformabilidade e resistência à corrosão para peças não estruturais
Marítima Dutos, revestimentos, acessórios não estruturais Resistência à corrosão e facilidade de fabricação em atmosferas salinas
Aeroespacial Acessórios não críticos, fairings Boa relação resistência/peso para componentes pouco carregados e excelente conformabilidade
Eletrônica Barras coletoras, dissipadores térmicos, blindagens EMI Alta condutividade elétrica e térmica possibilitam projetos térmicos/elétricos eficientes
Embalagens & Alimentícia Folha, latas, recipientes Pureza, resistência à corrosão e inércia para contato com alimentos e aplicações de barreira

EN AW-1200 é escolhido quando desempenho elétrico ou térmico, resistência à corrosão e facilidade de conformação são priorizados acima de alta resistência estrutural. Sua combinação de propriedades suporta ampla gama de componentes não estruturais e semiestruturais em diversos setores.

Dicas para Seleção

EN AW-1200 é a escolha preferida quando alta condutividade, máxima conformabilidade, baixa densidade e excelente resistência à corrosão são os principais requisitos e alta resistência à tração não é crítica. Especifique tempero O para estampagem profunda ou conformação complexa; escolha um tempero H quando aumentos modestos de resistência e estabilidade dimensional são necessários.

Comparado com o alumínio comercialmente puro, como o 1100, o EN AW-1200 oferece condutividade e conformabilidade similares, mas pode apresentar limites de impurezas ligeiramente diferentes; os projetistas escolhem com base em diferenças mínimas na condutividade considerando a disponibilidade específica do fornecedor. Em comparação com ligas endurecidas por trabalho comuns, como 3003 ou 5052, o EN AW-1200 possui menor resistência, mas frequentemente melhor condutividade elétrica e resistência à corrosão comparável, sendo preferido quando a condutividade é essencial. Comparado com ligas tratáveis termicamente, como 6061 ou 6063, o EN AW-1200 oferece ductilidade e condutividade superiores, porém muito menor resistência máxima; selecione-o quando a facilidade de conformação, montagem ou condutividade forem mais importantes que o desempenho mecânico elevado.

Resumo Final

O EN AW-1200 permanece relevante porque combina as forças clássicas do alumínio comercialmente puro — alta condutividade elétrica e térmica, excelente conformabilidade e robusta resistência à corrosão — com fabricação simples e ampla disponibilidade. Para aplicações que priorizam condutividade, conformação ou resistência à corrosão em vez de alta resistência, o EN AW-1200 oferece comportamento previsível e opções econômicas de produção.

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